塑膜—麦秸系统对玉米产量的效应研究

孙建阳

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

塑膜+麦秸形成的“二元覆盖”技术有益于土壤增温和蓄水保墒[1]。有学者研究发现，“二元覆盖”后麦田地的水分蒸散少，土壤温度可以降低2℃左右，玉米棵间蒸发量明显减少[2]。研究“二元覆盖”技术对作物土壤养分状况的影响规律，对该项新技术的推广应用有一定的指导意义[3]。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

项目试验地点在甘肃省水利科学研究院民勤试验基地。本试验站总占地面积8 hm2左右，仪器齐全，灌溉水源为井水，用于试验的各项指标均能满足试验要求。土壤为沙壤土，60 cm内土壤容重1.38 g/m3，田间持水率为22%。

1.2 试验设计

试验于2018年4月15日—10月6日在试验基地进行。本试验共设5个处理水平，重复3次。整个生育期内的灌水时间、灌水次数和施肥等其他田间农艺与当地相同。具体试验设计方案见表1。处理1表示灌水定额800 m3/hm2，无秸秆覆盖；处理2表示灌水定额800 m3/hm2，塑膜—麦秸复合覆盖，秸秆用量3 000 kg/hm2；处理3表示灌水定额800 m3/hm2，塑膜—麦秸复合覆盖，秸秆用量5 000 kg/hm2；处理4表示灌水定额800 m3/hm2，秸秆覆盖，秸秆用量3 000 kg/hm2；处理5表示灌水定额800 m3/hm2，秸秆覆盖，秸秆用量5 000 kg/hm2。

表1 试验处理设计

1.3 主要测试项目及方法

收获时，每个小区中取5株，测定影响产量及其构成的各个因子，并测定百粒重和产量。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel 2011软件对数据进行处理和绘图，用SPSS统计分析软件对数据进行差异显著性检验。

2 结果与分析

玉米塑膜—麦秸复合覆盖的栽培方法与常规地膜玉米有所不同，且采用不同灌溉模式后其生长环境发生很大变化[4，5]，对不同覆盖条件下玉米植株生长特性及产量关系的研究并不多，因此有必要对其水分反应和增产机理进行更加深入的研究。

2.1 塑膜—麦秸复合覆盖对玉米全生育期产量及其构成要素的影响

复合覆盖玉米各处理产量效应及产量构成要素见表2、表3。从表2、表3可以看出，覆膜处理产量均较高，为16 905 kg/hm2。塑膜—麦秸复合覆盖处理次之，麦秸覆盖处理最小，且以麦秸覆盖量小的处理为最小。对于节水率来说，在相同灌水定额条件下，复合覆盖处理均有一定的节水效果。就产量构成因素而言，在相同灌水定额条件下，地膜覆盖和塑膜—麦秸复合覆盖处理穗粒数较多，而各处理百粒重无明显差异，出苗率越高，单位面积穗数较多，产量相对较高。麦秸覆盖处理穗粒重虽然处于较高值，但由于穗数及穗粒数偏低，造成其产量偏低。

表2 玉米各处理产量、增产率和节水率

2.2 塑膜—麦秸复合覆盖对玉米水分利用效率影响

塑膜—麦秸复合覆盖对玉米水分利用效率规律如图1所示。由图1可知，相同灌溉定额下，覆盖方式对水分利用效率有很大影响，覆膜处理灌溉水利用率较高，麦秸塑膜复合覆盖处理次之，麦秸覆盖处理则较低。如灌水定额均为90 mm情况下，覆膜处理1灌溉水利用率为3.13 kg/m3，而处理2则较低，为2.38 kg/m3，二者相差0.75 kg/m3。在麦秸覆盖处理中，麦秸覆盖量的多少也对水分利用效率有影响，覆盖量多，保水效果较好，可提高水分利用效率。经调查无覆盖玉米种植产量情况可知，无覆盖条件下充分供水（灌水定额975 m3/hm2，灌水6次），玉米田产量在13 500 kg/hm2左右，灌溉水分生产率在2.31kg/m3左右，而本研究中充分供水条件下玉米灌溉水分生产率在2.35～3.13 kg/m3，其中复合覆盖在2.60～2.86kg/m3，较无覆盖条件下水分生产效率提高12.6%～23.8%。

图1 塑膜—麦秸复合覆盖对玉米水分利用效率

2.3 塑膜—麦秸复合覆盖对玉米各处理收获指数的差异

塑膜—麦秸复合覆盖对玉米各处理收获指数如表4所示。由表4可知，不同处理经济产量与生物产量之间的比例关系反映出光合有机物质的分配效率，在所有处理中以处理1最大，为56.82，依次为处理1＞处理2＞处理5＞处理3＞处理4，最大收获指数和最小收获指数相差12.33个百分点。处理4的收获指数只有44.49%，相应的产量也是较低的。可能是因为苗期作物生长缓慢，地面覆盖度较低导致棵间蒸发比例较大，随着作物生长，叶面积增加，棵间蒸发逐渐减小，到生育后期随玉米的成熟，叶片开始衰老、变黄，植株蒸腾能力减弱，棵间蒸发占阶段耗水量的比例又有所上升，并且生育期总棵间蒸发随灌溉定额有所变化，灌溉定额大，棵间蒸发就大，所占总耗水量的比例也大，因此出现了收获指数的差异性。

表3 麦秸塑膜复合覆盖玉米产量及其构成因素

表4 各处理玉米收获指数

3 结论与讨论

通过研究不同覆盖及灌水定额条件下的玉米产量、水分利用效率及收获指数等指标变化情况可知，覆膜处理产量均较高，复合覆盖处理次之，麦秸覆盖处理最小；复合覆盖处理较覆膜处理有一定的节水效果。复合覆盖处理净产值较覆膜处理有所降低，但降低幅度均不大，为3.5%～12%，而麦秸覆盖处理较覆膜处理净产值降低较大，为25%～28%。